MAE116 Noções de Estatística Farmácia - Noturno - 2 o semestre de 2017 Lista de exercícios 2 - Estatística Descritiva II - C A S A (gabarito)

Transcrição

1 Exercício 2. Os dados a seguir correspondem aos recordes de atletas de 10 países na Olimpíada de Los Angeles em 1984 em algumas provas de atletismo. Figura 3: Recordes de atletas. a. Para cada gênero e modalidade, calcule a média, mediana e desvio padrão dos recordes. Resposta: Nas seguintes tabelas apresentamos as medidas para cada gênero: MUJERES 10m(seg) 400m(seg) 3000m(min) Maratona(min) Média 11,40 52,30 9,15 161,23 Mediana 11,45 52,75 9,09 160,34 D.P 0,40 2,16 0,44 13,52 HOMBRES 10m(seg) 400m(seg) 3000m(min) Maratona(min) Média 10,27 45,53 13,43 131,85 Mediana 10,28 45,48 13,41 131,79 D.P 0,18 0,96 0,29 2,78 b. Compare os resultados em a). Em qual modalidade as diferenças quanto ao gênero são maiores? E em qual são menores? Resposta: Observando nas tabelas podemos dizer que as diferenças são 3

2 maiores nas modalidades de 400m, 3000m e Maratona, sendo as medidas nos homens menores em 400m e Maratona e maior na modalidade de 3000m. Enquanto na modalidade de 100m, as médias e medianas são similares com valores no desvio padrão baixos. c. Utilizando gráficos boxplot faça uma comparação do desempenho entre os sexos nas quatro modalidades. Comente. Resposta: Na seguinte figura apresenta-se os boxplots dos recordes de homens e mulheres por modalidade. Figura 4: Boxplots por modalidade. Recordes 100m : Se observa que o tempo dos homens é menor que o tempos das mulheres, mostrando uma variabilidade maior nas mulheres. Recordes 400m : A distribución dos dados apresenta comportamento similar aos recordes de 100m. Recordes 3000m : Observamos um tempo menor nas mulheres que nos homens; além disso a variabilidade nos recordes é baixa. Recordes Maratona : Notemos que o tempo dos homens é menor que o tempos das mulheres, também vemos uma variabilidade significativamente maior nas mulheres. 4

3 Exercício 3. Os dados a seguir representam indivíduos que foram contaminados pelo veneno de um certo tipo de inseto e submetidos a três tipos de tratamentos. As variáveis são: Idade: idade do paciente no momento de admissão, em anos; Diag: tempo, em horas, gasto entre o contato com o inseto e administração do tratamento; Recup: tempo, em horas, entre a administração do tratamento e recuperação; Tratam: tipo do tratamento administrado; Coag: presença de coágulos no momento de admissão. Figura 5: Dados de indivíduos contaminados. a. Classifique cada uma das variáveis; Resposta: Idade: quantitativa contínua Diag: quantitativa contínua Recup: quantitativa contínua Tratam: qualitativa nominal Coag: qualitativa nominal 5

4 b. Através de representações gráficas adequadas, compare os três tratamentos com relação à idade dos pacientes. Resposta: Primeiramente tem-se que carregar os dados. O boxplot pode ser obtido como segue. Figura 6 Na Figura 7 apresenta se o gráfico de boxplot para os três tratamentos com relação à Idade. Nesta figura observa-se que, o tratamento III apresentou se a maior variabilidade, as distribuições dos tratamentos parecem ser assimétricas, a mediana e demais quartis da variável idade são diferentes nos três tratamentos, os pacientes submetidos ao tratamento I são os mais jovens, seguidos dos pacientes submetidos ao tratamento II e em seguida do III, em nenhum dos tratamentos há dados discrepantes. Figura 7: Boxplots da Idade segundo Tratamento. 6

5 c. Repita o item (b) para a variável Coag. Suponha que ao invés de trabalhar com a variável Idade, criase uma nova variável denominada Etário, assumindo valor 0 se Idade for menor que 29 anos e 1 caso contrário. Resposta: O procedimento para realizar o boxplot é similar ao feito no item (b), neste caso escolhemos a opção Gráfico por Coag. Na Figura 8 apresenta-se o gráfico de boxplot da variável Coag com relação a Idade. Pode-se ver claramente que: a presença de coágulos no momento de admissão apresentou maior variabilidade que a não presença, nas duas categorias da variável Coag a distribuição da idade parece levemente ser assimétrica, a mediana e demais quartis da variável idade são maiores para os pacientes que apresenta-ram coágulo, há uma observação discrepante entre o grupo de pessoas que não tinha coágulo. Figura 8: Boxplots da Idade segundo a variável Coag. Para criar a variável Etário deve-se realizar os seguintes passos: Passo1: Escolher as opções Figura 9 Passo2: Escolhemos a variável de interesse (Idade), escrevemos o nome da nova variável (Etário) e indicamos a expressão para computar: as.numeric(idade >= 29), 7

6 Figura 10 Clicamos em ver conjunto de dados, e vemos que na última coluna da base de dados encontra-se a variável Etário. Note que todas as idades que são menores a 29 anos estão codificadas com o número zero, e as maiores com o número 1. Figura 11 8

7 d. Construa um boxplot para a variável Recup, para cada grupo de Etário. Com base nos gráficos, você diria que o tempo de recuperação se modifica com a faixa etária? Justifique sua resposta. Uma nova variável denominada Cura é criada: Cura será rápida se Recup for menor ou igual a 10, será normal se entre 10 e 40 (inclusive) e será lenta para Recup acima de 40. Resposta: Em Gráficos - Boxplot, selecionamos a variável de interesse (Recup) e clicamos em gráfico por grupos (Etário), Figura 12 Na Figura 13 apresenta-se o gráfico boxplot da variável Recup segundo a variável Etário. Nesta figura pode-se obsevar que o tempo de recuperação dos pacientes é bem diferente para os grupos etários, sendo maior e mais disperso para o grupo dos mais jovens. Figura 13: Boxplots da variável Recup segundo a variável Etário. A variável Cura é uma recodificação da variável Recup, assim que escolhemos as opções, Escolhemos a variável que queremos recodificar (Recup), o nome da variável a criar (Cura) e definimos a recodificação, Visualizamos os dados, 9

8 Figura 14 Figura 15 Figura 16 e. Verifique graficamente se, para cada uma das categorias de Cura, os pacientes apresentam diferenças com relação a tempo entre o contato com o inseto e a administração do tratamento. Resposta: Em Gráficos - Boxplot, selecionamos a variável Diag, e em Gráficos por grupo escolhemos Cura, Na Figura 18 apresenta-se o gráfico boxplot da variável Diag segundo a variável Cura. Nesta figura 10

9 Figura 17 se observam muitas diferenças entre os indivíduos: quanto mais tempo o paciente demora para receber o tratamento, mais lenta é a sua cura, o grupo que curou-se lentamente apresentou variabilidade menor, não há dados discrepantes em nenhum dos grupos. Figura 18: Boxplots da variável Diag segundo a variável Cura. 11

10 f. Crie uma tabela de dupla entrada, contendo Etário nas linhas e Coag nas colunas. Com base em tal tabela, você diria que Coag e Etário estão associados? Por quê? Resposta: Primero temos que converter a variável Etário para fator, Em dados - Modificação de variáveis no conjunto de dados - converter variável numérica em fator - Escolhemos a variável Etário - Use námeros. A tabela de dupla entrada é obtida utilizando as seguintes opções, Figura 19 Escolhemos as linhas e as colunas Figura 20 A saída é como segue Frequency table: Coag Etário Não Sim Row percentages: Coag Etário Não Sim Total Count

11 Frequency table: Coag Etário Não Sim Total percentages: Não Sim Total Total Segundo os resultados acima, podemos concluir que as variáveis Etário e Coag estão associadas, pois as distribuicões de frequências de Coag para as diferentes categorias de Etário diferem uma da outra. Parece haver maior porcentagem de pacientes com coágulos entre as pessoas mais velhas. 13

12 g. Qual é a proporção de indivíduos que apresentam coágulos no momento de admissão? Resposta: De acordo com os resultados da tabela de frequência acima (item (f)), podemos observar que dos indivíduos que foram contaminados pelo veneno e submetidos aos três tipos de tratamentos, 57,7% apresentou coágulos no momento da admissão. 14

13 h. Crie uma tabela de dupla entrada com Tratam nas linhas e Cura nas colunas. Com base em tal tabela, você diria que a rapidez da cura depende do tipo de tratamento considerado? Justifique. Resposta: Como no item (f), vamos ao menú Estatísticas, escolhemos Tabelas de contingência e depois Tabela de dupla entrada. Logo escolhemos as variáveis Cura nas linhas e Tratam nas colunas. A saída é como segue, Frequency table: Tratam Cura IIIIII lenta normal rápida Column percentages: I II III Total lenta normal rápida Total Com base nestes resultados podemos observar que as distribuições de frequências da cura são bem diferentes nos três tratamentos. Por exemplo note que, 75% dos indivíduos que foram submetidos ao tratamento I tiveram cura lenta enquanto que 81.8% dos pacientes submetidos ao tratamento II tiveram cura rápida. O tratamento mais eficaz parece ser o II e o menos eficaz o I. O tratamento III poderia ser considerado como o intermediário. 15

14 i. Dentre os pacientes submetidos ao tratamento do tipo I, qual é a proporção com cura rápida? Resposta: A proporção de pacientes submetidos ao tratamento tipo I que tiveram cura rápida é nula, pois neste tipo de tratamento nenhum paciente apresentou cura rápida. 16

15 Exercício 4. Os números registrados de nascidos vivos nos Estados Unidos para cada mês no período de janeiro de 1991 a dezembro de 1992 são apresentados abaixo. Figura 21: Registro de nascidos. a. Qual é a variável de estudo? Classifique-a. Resposta: A variável de estudo é o número de nascidos vivos nos Estados Unidos para cada mês no período descrito. Essa é uma variável do tipo cuantitativa discreta. b. Construa um gráfico de linha que exiba o número registrado de nascidos vivos no tempo. Resposta: Na seguinte figura, a linha grossa corresponde ao período de 1991, e o resto ao período Figura 22: Registro de nascidos nascidos vivos nos anos c. Com base nesse período de dois anos, você acha que o número de nascidos vivos segue um padrão sazonal nos Estados Unidos? 17

16 Resposta: Segundo a estrutura do gráfico de linha, podemos dizer que o número de nascidos vivos segue um padrão sazonal, porque os períodos de 1991 e 1992 apresentam no primeiro mês uma queda seguido de um aumento para logo tornar-se estável nos meses intermediários, até uma nova queda nos meses finais. 18

17 Exercício 5. Na tabela seguinte são listados os gastos com os cuidados com a saúde per capita em 1989 para 23 das 24 nações que constituem a Organização para Cooperação Econômica e desenvolvimento. Figura 23: Gastos de saúde. a. Ordene esses países de acordo com os gastos per capita com a saúde. Resposta: A continuação apresentamos os países ordenados na ordem decrescente segundo os gastos com os cuidados com a saúde per capita. [1,] "U.S.A" [2,] "Canada" [3,] "Suica" [4,] "Suecia" [5,] "Islandia" [6,] "Franca" [7,] "Noruega" [8,] "Alemanha" [9,] "Luxemburgo" [10,] "Paises_Baixos" [11,] "Austria" [12,] "Finlandia" [13,] "Italia" [14,] "Japao" [15,] "Austraria" [16,] "Belgica" [17,] "Dinamarca" [18,] "Inglaterra" [19,] "Nova_Zelandia" [20,] "Irlanda" [21,] "Espanha" [22,] "Portugal" [23,] "Grecia" b. Calcule a média, mediana e desvio padrão dos gastos per capita. 19

18 Resposta: As medidas dos gastos são as seguintes: Média: X = 1093,78. Mediana: X Med = Desvio padrão: s = 412, 58. c. Construa o gráfico boxplot. Comente. Resposta: Figura 24: Boxplot de gastos dos países. Notemos que neste gráfico tem-se um ponto excepcional correspondente a os gastos de "U.S.A", concluindo que esse país é o que mais gasta na saúde per capita em comparação dos outros países. 20